Zwerggalaxien

Das kosmologische Standardmodell auf dem Pr�fstand

Die noch r�tselhafte Dunkle Materie soll eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von Galaxien spielen. Besonders in den Satellitengalaxien der Milchstra�e w�rden sich ihre Einfl�sse bemerkbar machen. Doch Beobachtungen in unserer kosmischen Nachbarschaft n�hren Zweifel an der Existenz dieser Materieform.

(Die Autoren haben zu diesem Thema auch einen eigenen, englischsprachigen Blog er�ffnet: The dark matter crisis; Anm.d.Red.)

Seit 13,7 Milliarden Jahren existiert das Universum. Doch wie gelangte es zu seiner gro�r�umigen Struktur? Und welche Materiearten und Kr�fte spielten dabei die wesentlichen Rollen? Es gibt vieles, was wir schon wissen. Die H�ufigkeit der Elemente, der kosmische Mikrowellenhintergrund, die Expansion des Universums: All diese Ph�nomene sind gut untersucht und lassen uns aus vielen Gr�nden vermuten, dass der Kosmos einst in einem Urknall entstand. Seither ist es vor allem die Schwerkraft, die unserem Universum seine von Galaxien und ganzen Haufen von Galaxien strukturierte Form gab.

Doch das so genannte kosmologische Standardmodell, mit dessen Hilfe Forscher gegenw�rtig die Entwicklung des Universums beschreiben, macht noch weitere Vorhersagen. Eine davon lautet: Galaxien setzen sich nicht nur aus sichtbarer Materie zusammen. Vielmehr verf�gen sie neben der "normalen" baryonischen Materie, aus der Sterne ebenso wie Menschen bestehen, �ber eine weitere Zutat: die Dunkle Materie. Diese ist nicht nur das Salz in der Suppe, sondern soll gleich 85 Prozent aller Materie im Universum ausmachen.

Nachgewiesen wurde sie bislang nicht, aber vor allem in unterirdischen Labors fahnden Forscher bereits nach ihr, und auch auf der Internationalen Raumstation wird bald ein 1,5 Milliarden Euro teures Instrument installiert, das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS, siehe die kommende Ausgabe von SdW), um die Suche aufzunehmen.

Doch gibt es diese Dunkle Materie wirklich? F�r ihre Existenz f�hren die Astronomen…

1. Gravitationslinseneffekte nicht diskutiert

10.08.2010, Dr. Timm Deeg, Wachenheim an der Weinstra�e

P. Kroupa und M. Pawlowski zeigen recht �berzeugend auf, da� Beobachtungsdaten von Satellitengalaxien im Widerspruch zur Annahme von Dunkler Materie stehen und st�rken damit dazu alternative Vorstellungen, wie MOND (Modifizierte newtonsche Dynamik). Leider fallen jedoch damit nicht vereinbare Beobachtungen unter den Tisch. Die Autoren verlieren kein Wort �ber die Analyse des Gravitationslinseneffektes von Galaxienhaufen, derzufolge die gravitierende Masse die der baryonischen um ein Vielfaches �berschreitet. Insbesondere am Beispiel des Haufen Abell 520 zeigen die Daten, dass die Verteilung von Dunkler Materie und Galaxien signifikant voneinander abweicht. Auch wenn dieser Befund noch nicht wirklich verstanden ist, mit der Annahme, alle Gravitation ginge von baryonischer Materie aus, ist er meines Erachtens nicht vereinbar.

Auch die Diskussion des kosmologischen Standardmodells gibt R�tsel auf. So sei die Frage ungel�st, ob die Raumzeit "�berhaupt unabh�ngig von Masse existieren kann". Richtig ist, dass sich Einstein anf�nglich heftig gegen die Vorstellung eines leeren Universums gewehrt hat. Aber ebendieses offenbarten wenig sp�ter die Friedmann-Lemaitre-L�sungen seiner Feldgleichungen, die bis heute Bestandteil des Standardmodells sind. Aber selbst wenn, wie behauptet, diese Frage noch ungekl�rt w�re, lieferte sie kein brauchbares Argument. Denn auch die mit der Dunklen Materie konkurrierenden Hypothesen handeln von Materie, nicht von einem leeren Universum.